La pollinisation

Plantes immobiles, pollen voyageur

Chez les animaux, la possibilité de rencontre physique entre le mâle et la femelle permet l'accouplement (dans la majorité des cas), et donc la reproduction. Mais chez les végétaux, qui sont immobiles, la nature a dû trouver le moyen de permettre aux gamètes mâles (spermatozoïdes) et femelles (ovule) de se rencontrer : puisque les individus sont incapables de se déplacer, ce sont leurs gamètes qui sont mobiles.

Pour les algues, les fougères et les mousses, c'est assez facile : elles utilisent l'élément aquatique pour se reproduire. Les spermatozoïdes se déplacent dans l'eau pour atteindre les ovules et les féconder. Chez les plantes à fleurs, qui se trouvent dans un milieu aérien, comment les gamètes mâles et les gamètes femelles se rencontrent-ils ? Tout simplement grâce au grain de pollen, qui n'est autre qu'un moyen de transport, grâce auquel les spermatozoïdes peuvent voyager et atteindre les ovules qui, eux, restent bien à l'abri dans la fleur.

La pollinisation est donc le moyen par lequel les plantes à fleurs assurent leur reproduction sexuée. Cette pollinisation est plus ou moins facile selon la distance que doit parcourir le pollen, et donc selon le type de plante auquel on a affaire (fleurs unisexuées ou hermaphrodites, plantes portant des fleurs des deux sexes ou non), mais aussi selon le mode de transport du pollen.

Pollen transporté par le vent ou par les insectes

Le pollen peut être transporté soit par le vent (plantes anémophiles), soit par des insectes (plantes entomophiles).

Plantes anémophiles : transport par le vent

Dans le cas des plantes anémophiles, les grains de pollen sont légers, fins et lisses, et la floraison des plantes est souvent discrète. Ainsi, le pollen des conifères, des graminées, ou encore de certains arbres comme l'aulne, le bouleau ou le noisetier sont transportés par le vent. C'est ce pollen-là qui est responsable des fameuses allergies saisonnières. Chez les plantes anémophiles, la distance entre deux individus ne doit pas être trop importante pour permettre la fécondation croisée (quelques dizaines, voire centaines de mètres).

Plantes entomophiles : transport par les insectes

Les plantes entomophiles, quant à elles, ont tout intérêt à attirer les insectes pollinisateurs (abeilles, bourdons et papillons, pour ne citer qu'eux), puisque ce sont eux qui assurent le transport du pollen entre les étamines et le pistil. Les fleurs sont souvent odorantes ou colorées, et leur corolle et largement ouverte. Les insectes y trouvent la plupart du temps de la nourriture (du nectar et/ou du pollen) : en butinant la fleur, leur corps, qui est souvent velu, se frotte aux étamines et se couvre de grains de pollen lourds et collants, munis de petites aspérités. L'insecte s'envole ensuite avec son bagage de gamètes mâles, qu'il ira déposer sur le pistil d'une autre fleur. Le pollen peut être ainsi transporté sur plusieurs kilomètres de distance.

Fleurs unisexuées et fleurs hermaphrodites

Que la plante soit anémophile ou entomophile, la fleur peut être unisexuée ou bisexuée :

• unisexuée : la fleur produit des gamètes d'un seul sexe (soit mâles, soit femelles) : en pratique, une fleur unisexuée porte uniquement des étamines (l'organe sexuel mâle) ou uniquement un pistil (l'organe sexuel femelle), comme chez le maïs ou le noisetier. 
• bisexuée (=hermaphrodite) : la fleur produit à la fois des gamètes mâles et des gamètes femelles (elle porte donc à la fois des étamines et un pistil), comme chez le cerisier ou le  pommier.

Plante monoïque, plante dioïque : késako ?

Dans le cas des fleurs unisexuées, chaque individu peut porter :

• des fleurs mâles ET des fleurs femelles (plantes dites monoïques) : c'est par exemple le cas du noisetier, pour qui, sur le même arbre, on trouve des chatons (fleurs mâles) et des glomérules (fleurs femelles), ou encore celui du maïs (les fleurs mâles sont regroupées dans le panicule terminal, les fleurs femelles sont groupées en épis à l'aisselle des feuilles).
• des fleurs mâles OU des fleurs femelles : la plante (dite dioïque) compte ainsi des individus mâles et des individus femelles. C'est le cas de nombreux arbres, pour qui la pollinisation (et donc la reproduction) n'est possible que si deux individus de sexes différents sont géographiquement proches. Exemples : l'asperge, le mûrier, le noyer, le saule...

Autopollinisation et pollinisation croisée

Pollinisation croisée

La fécondation croisée, ou allogamie (la reproduction sexuée fait intervenir deux individus distincts appartenant à la même espèce) permet le brassage génétique : les gènes des deux parents sont recombinés et les plantes filles peuvent avoir des caractéristiques différentes de celles des plantes mères. Ceci peut être un avantage (fruits plus gros et plus nombreux, plantes plus résistantes, apparition de nouveaux caractères), que l'on met à profit dans le processus d'hybridation. 

Autopollinisation

Certaines plantes comme le blé, le petit pois, le haricot ou la tomate sont strictement autogames, c'est-à-dire qu'elles utilisent uniquement l'autofécondation pour se reproduire : les lignées restent pures, et il n'y a pas d'hybridation, ni de variabilité génétique. Par exemple, chez le pois, même lorsque la fleur est épanouie, les organes sexuels sont protégés par une carène, la fécondation a ainsi lieu à l'abri du milieu extérieur : la pollinisation croisée est impossible sans intervention humaine.

La nature préfère souvent le brassage génétique

La nature privilégie souvent la fécondation croisée au détriment de l'autofécondation, qui est plus rare. Dans le cas des fleurs hermaphrodites et des plantes monoïques (qui portent donc des fleurs des deux sexes sur le même pied), l'autopollinisation (et donc l'autofécondation) est possible, puisque la distance à parcourir par le pollen est faible, voire quasiment nulle.

Cependant, différentes "stratégies" peuvent empêcher cette autofécondation, au profit d'une fécondation croisée : anatomie particulière de la fleur rendant indispensable l'intervention d'un insecte pour la pollinisation (certaines orchidées, sauges...), maturité différée des organes mâles et des organes femelles (maïs), incompatibilité génétique interdisant l'autofécondation... Lorsque l'autofécondation est possible, la plante est dite autostérile (exemple : la plupart des arbres fruitiers, tels que le pommier ou le poirier).

A noter que chez un certain nombre de plantes, autofécondation et fécondation croisée sont toutes deux possibles : les deux phénomènes étant concomitants, on parle de fécondation au hasard.